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Par JF Maquiné le 08 Avril 2007 |     | |
Dans la précédente LADD (L'Actualité Du Dimanche), nous avons parlé des détails du Penryn que Stephen L Smith et Pat Gelsinger d'Intel ont bien voulu donné lors d'une réunion. Ils ont aussi été plus bavards sur le Nehalem, mais aussi parfois brumeux voire ont omis des points essentiels comme nous le verrons. Voyons à présent les principaux points.
Le retour de l'hyperthreading sur les processeurs grand public
L'hyperthreading est en fait du SMT (Simultanous Multi Threading). Le SMT a fait son apparition chez Intel avec les Pentium 4 Northwood et a disparu avec les Pentium 4 Prescott. Le Core 2 Duo en était dépourvu. C'est à présent le retour de cette technologie qu'IBM et Sun maîtrisent parfaitement bien. Le SMT permet de faire fonctionner 2 ou plusieurs threads simultanément sur un même core grâce à une modification du pipeline qui peut gérer plusieurs threads l'un après l'autre. Avec le SMT, il y a, dans le mesure du possible, plusieurs instructions appartenant à 2 threads ou plus dans le pipeline. L'intérêt du SMT étant d'augmenter le rendement d'un core. L'inconvénient est que deux instructions ne s'exécutent pas en même temps dans la même partie du pipeline mais à la chaîne. De fait les gains tournent entre 10% et 40%. Dans certaines situations particulières, le gain peut même être nul voire négatif.
A priori cette technologie ne devrait plus quitter les microprocesseurs Intel d'autant plus que les programmes multithreads poussent comme des champignons. De fait on voit mal comment AMD pourrait s'en passer dans les années à venir. L'avantage de 30% environ que peut procurer cette technologie n'est pas négligeable.
Octo-core et 16 threads simultanés
Le Nehalem sera le premier microprocesseur vraiment quad-core c'est-à-dire qui ne consiste pas en un assemblage de deux dual-core. Par contre Intel semble décidé à renouveler cette technique en proposant un octo-core composé de 2 quad-cores. Microprocesseur évidemment dédié en premier aux serveurs et certaines solutions très haut de gamme pour des stations de calcul.
L'utilisation de la technologie SMT 2 threads par core permettra d'exploiter simultanément 16 threads sur un octo-core ! Soit d'ici 16 mois, 4 fois plus de threads que ce que permettent les cores 2 duo quadri-cores actuels et le prochain K10 d'AMD quadri-core.
Si à cela on ajoute l'augmentation de puissance brute, il est clair que l'architecture Nehalem est taillée pour concurrencer autant les processeurs grand public que les processeurs pour serveur de type Power6 d'IBM et Niagara II de Sun. Quoique pour cette dernière catégorie, il faudra encore attendre une autre génération d'architecture. Mais il apparait de plus en plus clairement que la nouvelle politique architecturale d'Intel pourrait leur permettre de se passer des Itanium. Mais pouvoir s'en passer et le faire sont deux choses différentes. On verra.
Architecture mémoire
Intel parle de 'Multi-level shared cache architecture' ce qui pourrait se traduire en français par 'architecture de cache partagé multi-niveau'. On pense évidemment à plusieurs niveaux de cache partagés comme L2 et L3. Un cache L3 partagé semble acquis mais en plus un cache L2 cela parait un peu redondant. A voir. Il faut savoir qu'AMD et surtout IBM s'orientent vers une structure en 3 niveaux dont le troisième niveau est partagé. Laisser le cache L2 local à chaque core semble être la solution qui regroupe le plus de consensus auprès des architectures processeurs.
Apparemment tout le monde s'attend à voir un contrôleur mémoire intégré avec Nehalem. Possible, mais j'invite les lecteurs d'Onversity à rester prudents. Il est acquis qu'Intel aura une gestion des accès mémoire modifiée ce qui est une première depuis les premiers Pentium 4, mais cela n'implique pas qu'il s'agisse forcément d'un contrôleur intégré. Intel est obligé de changer son architecture mémoire pour répondre aux besoins du multicore et du multithread. Imaginez la bande passante mémoire nécessaire pour faire fonctionner 16 threads simultanément.
Les informations manquantes
Quid de la puissance FPU ? De la puissance sur les entiers ? Des instructions vectorielles ? Bref, à fréquence égale, l'architecture Nehalem sera-t-elle plus performante que l'architecture Core 2 Duo des Penryn ? Selon mes sources une augmentation de 20% à 40% de la puissance FPU est envisageable. C'est-à-dire produire un boost suffisant pour être bien perceptible en particulier dans les logiciels de calculs et les jeux. Mais concernant les instructions généralistes, rien n'est précisé.
On sait toutefois que le Nehalem intègrera des instructions complémentaires au SSE4 qu'introduira le Penryn. Mais verra-t-on encore une augmentation de performance des instructions vectorielles ?
Quid des fréquences ? L'architecture Nehalem est-elle prévue pour passer le cap des 4 GHz. En même temps il faudra qu'Intel attende les premiers exemplaires prototypes pour avoir une idée des possibilités réelles du Nehalem.
Nehalem est véritablement une nouvelle architecture qui offrira plus de possibilité à Intel que précédemment et sera aussi plus performante à fréquence égale comme l'a été le Core 2 Duo comparé aux architectures précédentes.
Nehalem, gravé d'abord en 45 nm, subira un lifting environ 18 mois plus tard pour être gravé en 32 nm.
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Par JF Maquiné le 06 Avril 2007 | | |
La France vient de battre le record du monde de vitesse sur rail à 574,8 km/h. à 13h13 le 3 avril 2007 sur la ligne reliant Paris à Baudrecourt dans l'est de la France. Le précédent record était aussi détenu par la France avec 515,3 km/h réalisé en 1990 sur la ligne du TGV Atlantique. La motrice utilisée a été nommée V150, pour 150 m/s soit 540 km/h, l'objectif minimum que s'étaient fixés les responsables du projet.
La rame du V150 est longue de 100 mètres à la différence des rames commerciales de 200 mètres de long. Elle intègre 2 motrices dont les moteurs ont été surgonflés, de 3 wagons duplex (une première pour un record) et de 2 bogies automoteurs préfigurant le futur remplaçant du TGV (Train à Grande Vitesse), l'AGV (Automotrice à Grande Vitesse). L'ensemble développe 25000 chevaux soit un peu plus de 2 fois la puissance des rames commerciales. Pour le record la tension des caténaires a été portée à 31000 volts et le diamètre des roues de la rame a été augmenté de 10% environ.
Pourquoi ce record ?
La première raison est que l'occasion fait le larron. Le record a été fait sur la nouvelle ligne partielle du TGV Est. Plus moderne, conçue pour des vitesses commerciales supérieures aux autres TGV, c'était l'occasion d'essayer aussi les nouveaux moteurs des TGV ainsi que les automotrices. La ligne partielle du TGV Est permettra de voyager à 320 km/h. Mais il y a la volonté de proposer des TGV ayant une vitesse commerciale de 350 à 360 km/h.
Cette vitesse commerciale correspond à une intensification de la concurrence sur un marché des trains à grande vitesse très prometteur. On peut citer comme concurrent l'ICE allemand, le Maglev (train à sustentation magnétique), le Shinkansen japonais (premier train à grande vitesse au monde) ou encore le train à grande vitesse espagnol. Il est à noter que c'est le Maglev qui détient le record absolu de vitesse d'un train avec 581 km/h.
De la même manière l'AGV correspond à un besoin d'optimisation de la place disponible. En déportant les moteurs au niveau des bas de rame, on va pouvoir gagner jusqu'à 30% de place.
Mais avec l'ICE qui roulera dès 2007 à 350 km/h entre Madrid et Barcelone, et le Zefiro du constructeur canadien Bombardier qui pourra rouler aussi vite mais en emportant 20% de personnes en plus que l'AGV, la technologie française pourrait ne pas faire la différence d'autant plus que la SNCF n'est pour l'instant pas intéressée par l'AGV.
A propos du TGV Est
La ligne du TGV Est a pour fonction dans un premier temps de relier la ville européenne de Strasbourg à Paris. Ensuite à partir de cette ligne, de relier d'autres grandes villes européennes situées à l'est. Actuellement seule une partie de la ligne du TGV Est est réalisée jusqu'à Baudrecourt en Lorraine. Il reste encore 100 km pour relier complètement Strasbourg à Paris par une ligne à grande vitesse. A priori les travaux devraient commencer en 2007. Avec une vitesse de 320 km/h Strasbourg serait à moins de 2 heures de Paris et, avec une vitesse qui devrait atteindre rapidement 350 km/h, à près de 1h30.
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Par JF Maquiné le 05 Avril 2007 | | |
Pour les neurones
Le Ray Tracing est une méthode d'illumination globale. Elle consiste à 'lancer' des rayons lumineux à partir d'un point dans une scène et de calculer la luminosité de chacun des contacts qu'ont les rayons. Lors d'un contact, les rayons peuvent être réfléchis pour aller illuminer un autre point mais avec une perte de luminosité et un changement de couleur. Le Ray Tracing se base sur la théorie corpusculaire de la lumière. Elle ne prend donc pas en compte des phénomènes ondulatoires comme la diffraction. Mais elle reste quand même une méthode donnant de très bons résultats.
Voilà donc un signe de plus sur la direction dans laquelle Intel semble s'engager. Un retour dans la 3D oui, mais basé sur une innovation majeure. Des processeurs conçus pour le Ray Tracing et non plus basés sur la technique de rastérisation qu'avait grandement démocratisé 3DFX en son temps.
Le problème du Ray Tracing reste la très grande consommation de puissance de calcul. Toutefois entre les améliorations des microprocesseurs dans ce domaine et l'arrivée de bête de compétition comme le CELL, il n'est pas impossible que d'ici quelques années cela devienne possible.
Toutefois si un changement aussi radical était annoncé par Intel et couronné de succès, qui pourrait suivre ? Il faudra des microprocesseurs gravés en 32 nm au moins pour mettre tous les transistors nécessaires pour du Ray Tracing, mais les coûts des process de fabrication vont exploser, sans compter que l'expérience acquise avec les concepts actuels ne servira que partiellement. Qui aura les moyens de fabriquer une telle puce à part Intel et s'intéressant à la 3D ? Bref si Intel confirme son orientation 3D dans le Ray Tracing et que sa logique porte ses fruits, ne doit-on pas s'attendre à un grand bouleversement dans le monde de la 3D ?
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Par JF Maquiné le 04 Avril 2007 | | |
La pyramide de Khéops, la plus grande des trois pyramides du plateau de Gizeh en Egypte, a fait beaucoup parler d'elle et pour cause, le monument funéraire est si énorme (146 mètres de haut) pour l'époque (2500 avant-JC) où il fut construit que personne ne sait comment les Egyptiens ont fait. Au cours de ces derniers siècles, les théories n'ont pas manqué pour expliquer la méthodologie de construction de l'ouvrage. Mais toutes se rejoignent sur un point, elles sont incomplètes. Les théories candidates ne doivent pas seulement expliquer comment les Egyptiens ont amené les pierres de 2 à 2,5 tonnes chacune en hauteur sur 210 niveaux, mais aussi comment les dalles de près de 60 tonnes de la chambre du roi ont été montées, comment le pyramidion de 15 tonnes a été amené tout en haut de la pyramide ?
La théorie de Jean-Pierre Houdin, architecte français, a le mérite d'être a priori complète et de ne pas être farfelue. Comme le gouvernement égyptien est très réticent à autoriser des fouilles dans la pyramide, Jean-Pierre Houdin a réussi à convaincre Dassault Système de l'aider à faire des simulations numériques pour démontrer la validité de ses idées.
L'idée maîtresse répond à la question principale que pose la pyramide de Khéops. Comment monter les blocs de pierre. C'est sur une idée originale de son père que Jean-Pierre Houdin entreprend un travail de huit années. Celle-ci repose sur l'utilisation de rampes internes pour acheminer les pierres en complément des rampes externes. La simulation est très explicite sur ce sujet.
Le début de la construction se base sur une énorme rampe qui amène les pierres jusqu'à une cinquantaine de mètres de hauteur. Puis les Egyptiens utilisent des rampes qui font le tour de la pyramide. Les rampes internes étant celles qui permettent de la finaliser. Les monolithes de 60 tonnes de la chambre du roi ont été acheminés par un très astucieux procédé qu'imagine Houdin et qui utilise bien une des rampes internes toujours présentent et dont l'utilité reste très discutée. Le pyramidion, la coiffe de la pyramide, de 15 tonnes a été acheminé au centre de la pyramide dès le début de sa construction. Il était ensuite soulevé par torsion à chaque nouvelle étape de la construction. La théorie de Houdin pousse même le luxe d'expliquer les raisons des fentes qui apparaissent sur les dalles de la chambre des rois.
La démonstration de Houdin est astucieuse et ne recourt qu'à du matériel dont pouvaient disposer les Egyptiens. Mais qu'en est-il des concepts ? Le système d'ingénierie décrit pour les dalles de la chambre des rois utilise un raisonnement qui parait très recherché et on peut se demander si la logique de construction égyptienne avait fait suffisamment de chemin pour arriver à un tel raisonnement. En même temps on sous-estime presque toujours l'ingéniosité de nos ancètres. Il existe de nombreuses méthodes de travail qui sont plus performantes que ce qu'on pourrait imaginer de nos jours avec les mêmes outils.
Quoiqu'il en soit, cette théorie mérite qu'on s'y attarde. Houdin a fait des demandes auprès de l'Egypte pour être autorisé à faire tout un ensemble d'analyses non invasives sur la pyramide de Khéops pour vérifier sa théorie. Espérons qu'il obtiendra les droits.
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Par JF Maquiné le 04 Avril 2007 | | |
Pour les neurones
La LED (Light Emitting Diode) est un composant optoélectronique à base de semiconducteur. Lorsque le courant la traverse il y a dans le semiconducteur des déplacements d' électrons qui vont produire des photons. La lumière produite est incohérente en opposition à la lumière des lasers. Le Lumen (lm) est l'unité SI (Système international) du flux lumineux, c'est la mesure de la puissance lumineuse ressentie. Plus une ampoule a un Lumen élevé, plus elle rayonne de lumière.
Cela va permettre aux LED de devenir des concurrentes sérieuses pour les ampoules actuelles. Plus petite, consommant moins, ne dégageant pas ou peu d'UV ou de chaleur, ayant une très longue durée de vie, les LED cumulent les avantages.
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Par JF Maquiné le 03 Avril 2007 | | |
Avec l'arrivée de kit 2 Go et bientôt 4 Go, de plus en plus d'utilisateurs se demandent si leur Windows 32 bits gère correctement toute cette mémoire ? Cette question est d'autant plus d'actualité qu'en 2007 on pourrait bien voir arriver les premiers jeux nécessitant plus de 2 Go d'espace mémoire pour leur seule utilisation. Certains jeux comme Gothic 3 n'en sont pas loin et vu les problèmes de performances (lag du au chargement de zone), un tel jeu pourrait bénéficier de plus de 2 Go de mémoire.
2 Go et 4 Go les mamelles de Windows
Tous les Windows basés sur Windows NT4, ce qui inclut Windows 2000, XP et Vista, savent gérer 4 Go de RAM. Ouf ! Mais il y a des précisions à donner. Si le système, c'est-à-dire Windows lui-même gère 4 Go de mémoire, une application ne peut utiliser plus de 2 Go pour elle seule.
Contourner les limitations
Le premier contournement concerne les 4 Go que gère le système. Il est possible de gèrer 64 Go de RAM en utilisant le PEA (gestion sur 36 bits de l'adressage). Mais attention chaque application continue à ne pouvoir utiliser que 2 Go maximum. C'est donc une extension mémoire qu'on utilise si on a un grand nombre d'applications qui tourne simultanément, comme sur un serveur par exemple. Et effectivement Microsoft a restreint l'utilisation de ce paramètre à ses versions serveur, datacenter, ... Donc exit par exemple Windows XP pro, pour Vista aussi apparemment mais je n'ai pas confirmation.
Le second contournement concerne les fameux 2 Go par application. Il est possible de monter à 3 Go par application. Il faut bien comprendre comment Windows gère sa mémoire. Sur les 4 Go de RAM, deux peuvent être utilisés par Windows. Lorsqu'on active l'option /3GB dans le fichier boot.ini, Windows crée une zone non continue de données de 1 Go. L'application dispose donc de 3 Go, mais non continus, les performances pouvant un peu en patir. Mais surtout cela tient plus du bricolage que d'une fonction parfaitement gérée en natif par Windows. D'ailleurs un article de Wikipedia explique que tous les logiciels et drivers devront être totalement compatibles avec cette option sous peine de bloquer Windows avec un risque de devoir complètement le réinstaller. Un retour au fichier boot.ini précédent étant insuffisant.
Bientôt la consécration pour Windows 64 bits
Il est clair que les solutions d'extension des capacités mémoire de Windows, au-delà de 4 Go pour le système et de 2 Go pour les applications, risquent d'être soumises à rude épreuve pour 2007 surtout avec la nouvelle génération de jeux qui se présente. Dans cette perspective, Windows 64 bits sera la meilleure des solutions. On peut même soupçonner que certains concepteurs de gros jeux ont du commencer à se préoccuper des limitations de Windows. Si tel est le cas, alors on risque de voir dès cette année des applications fonctionnant plus rapidement ou avec peu ou pas de saccades grâce aux possibilités bien supérieures en termes de mémoire qu'offre Windows 64 bits.
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Par JF Maquiné le 03 Avril 2007 | | |
Lors d'une interview à EEtimes Europe, Robert Feurle, vice-président de Qimonda (anciennement Infineon) a confirmé que sa société ne produira pas de GDDR4 (une mémoire spécifique aux processeurs graphiques), pour se concentrer sur la GDDR5. Qimonda, deuxième fabricant de mémoire derrière Samsung, prend ainsi une orientation différente de son concurrent en passant directement de la GDDR3 à la GDDR5.
Les raisons de la non production de GDDR4 sont doubles. En premier les gains escomptés en termes de consommation ne correspondent pas à ce qui était attendu comparativement à la GDDR3. Or à chaque génération de GDDR, des gains significatifs doivent être faits pour permettre une augmentation de la quantité de mémoire. En second, c'est l'exceptionnelle montée en fréquence de la GDDR3 qui arrive à concurrencer la GDDR4. Ainsi NVidia n'est toujours pas passé à la GDDR4. Finalement le coût plus élevé pour un gain en performance et en consommation modeste voire inexistant a amené Qimonda à zapper la GDDR4.
En théorie, la GDDR5 devrait être plus sexy avec des performances 3 fois supérieures à de la mémoire GDDR3 à 800 MHz pour une consommation nettement plus basse. Le standard GDDR5 devrait être finalisé par le JEDEC durant l'été 2007. Les premiers échantillons devraient être produits fin 2007.
Pour les mémoires centrales c'est potentiellement une bonne nouvelle. Même si les mémoires de type GDDR sont différentes des DDR, elles partagent des points communs. L'expérience acquise sur les GDDR3, GDDR4 et le futur design des GDDR5 devrait nous garantir de bonnes possibilités d'évolution de la DDR3 et d'un successeur digne de ce nom. Il faut bien reconnaître que si les débits s'envolent pour les cartes graphiques, concernant les mémoires centrales des ordinateurs familiaux ou de serveurs, la morosité reste de mise. Toutefois il faut aussi relativiser car la mémoire RAM est un facteur beaucoup moins limitant pour les performances de nos machines que pour les cartes graphiques.
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YOUM
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